Исследователи Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне и Технического университета Дании создали трехмерную оболочку, которая направляет тепло вокруг скрытого объекта. В лабораторных опытах она сохраняла внешнюю температурную картину так, будто предмета внутри не было. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Тепловая маскировка требует не просто изолировать предмет. Если тепло сталкивается с препятствием, температурное поле вокруг него меняется, и эту неоднородность можно заметить. Авторы разработали структуру, которая перенаправляет поток и уменьшает такие искажения.
Основой стала алюминиевая решетка, изготовленная с помощью металлической 3D-печати. Промежутки заполнили резиноподобным полимером, плохо проводящим тепло. Меняя геометрию решетки по трем направлениям, ученые задавали разные свойства теплопроводности в отдельных областях оболочки.
Устройство поместили между горячей и холодной зонами, а распределение температуры отслеживали инфракрасной камерой. Тепло обходило защищенную область, тогда как внутри сохранялась относительно равномерная температура. Снаружи оболочка уменьшала след, который скрытый объект оставлял в температурном поле.
Подход проверили и для сложных трехмерных форм, в том числе напоминающих человеческую голову. По словам авторов, конструкция работает при разных направлениях внешнего теплового потока и позволяет маскировать объекты сложнее тех, которые использовали в прежних экспериментальных устройствах.
Разработку рассматривают как основу для управления нагревом чувствительной электроники, защиты компонентов и тепловой маскировки. Однако опыты не означают, что уже создана универсальная одежда, делающая человека незаметным для тепловизора в любых условиях.
Одна из следующих задач — скрывать предметы, которые сами выделяют тепло. Нынешняя работа прежде всего показывает, как перенаправлять внешние тепловые потоки; для активных источников потребуются дополнительные решения.
Ранее британские ученые раскрыли секрет меняющего цвет древнеримского кубка.